Кластер серверов Википедия

группа серверов, имеющих единое функциональное назначение. Каждый отдельный компьютер в составе кластера называют нодой.

Виды кластеров:

  1. Отказоустойчивые. Несколько компьютеров ставятся с целью дублирования друг друга.
  2. Высокопроизводительные. На группу машин отправляются данные для обработки — кластер распределяет задачи по всем участникам для ускорения обработки.
  3. Балансировщики. Все запросы на серверы распределяются в случайном порядке между нодами кластера.

Примеры:

  • Несколько терминальных серверов с 1С с балансировкой нагрузки.
  • Два веб-сервера — один отвечает на запросы, второй находится в неактивном (но включенном состоянии). При выходе из строя или отключении первого — второй начинает обрабатывать запросы.
  • Множество Linux компьютеров, принимающих запросы на обработку математических функций.
  • Облачный диск, для реализации которого используют большое число обычных компьютеров, объединенных в Ceph-кластер.

Кластерные технологии могут поддерживаться как на уровне операционной системы (Windows, Linux, VMware), так и приложения (MS SQL Server, MS Exchange, MariaDB).

Подробнее о кластере на Википедии

Кластер серверов

Кластер серверов 1С:Предприятия 8 является логическим понятием и представляет собой множество рабочих процессов, обслуживающих один и тот же набор информационных баз.

Основные возможности кластера серверов

  • кластер серверов может функционировать на одном или нескольких компьютерах (рабочих серверах);
  • на каждом рабочем сервере может функционировать один или несколько рабочих процессов, обслуживающих клиентские соединения в рамках данного кластера;
  • подключение новых клиентов к рабочим процессам кластера выполняется на основе анализа долгосрочной статистики загруженности рабочих процессов;
  • взаимодействие процессов кластера с клиентскими приложениями, между собой и с сервером баз данных осуществляется по протоколу TCP/IP;
  • процессы кластера сервера могут быть запущены как приложение, или как сервис.

Общая схема клиент-серверного варианта работы

В клиент-серверном варианте работы клиентское приложение взаимодействует с кластером серверов, который, в свою очередь, осуществляет взаимодействие с сервером баз данных.

Один из компьютеров, входящих в состав кластера серверов, является центральным сервером кластера. Центральный сервер, помимо обслуживания клиентских соединений, управляет работой всего кластера и хранит реестр кластера.

Для клиентского соединения кластер адресуется по имени центрального сервера и номеру IP порта. Если используется стандартный IP порт, то достаточно указания одного имени центрального сервера.

При установке соединения клиентское приложение обращается к центральному серверу кластера. Центральный сервер, на основе анализа статистики загруженности рабочих процессов, направляет клиентское приложение к конкретному рабочему процессу, который будет его обслуживать. Этот процесс может находиться как на центральном сервере, так и на любом рабочем сервере кластера.

Рабочий процесс выполняет аутентификацию пользователя и обслуживает соединение до окончания сеанса работы клиента с данной информационной базой.

Состав простейшего кластера серверов

Простейший кластер серверов может располагаться на одном компьютере и содержать один рабочий процесс:

На рисунке представлены все элементы, которые задействованы в работе кластера серверов, а именно:

  • процессы кластера серверов:
    • ragent.exe;
    • rmngr.exe;
    • rphost.exe;
  • хранилища данных:
    • список кластеров;
    • реестр кластера.

Функционирование компьютера в составе кластера обеспечивается процессом ragent.exe, который называется агентом сервера. Соответственно компьютер, на котором запущен агент сервера, называется рабочим сервером. Одной из функций агента сервера является ведение списка кластеров, расположенных на данном рабочем сервере.

Агент сервера и список кластеров не входят в состав кластера серверов, а лишь обеспечивают работу сервера и кластеров, которые расположены на нем.

Непосредственно кластер серверов включает в себя следующие элементы:

  • процесс rmngr.exe;
  • реестр кластера;
  • один или несколько процессов rphost.exe.

Процесс rmngr.exe называется менеджером кластера. Этот процесс управляет функционированием всего кластера. В составе кластера этот процесс всегда существует в единственном экземпляре. Рабочий сервер, на котором функционирует менеджер кластера и располагается реестр кластера, называется центральным сервером кластера. Одной из функций менеджера кластера является ведение реестра кластера.

Процесс rphost.exe называется рабочим процессом. Рабочий процесс обслуживает непосредственно клиентские приложения, взаимодействует с сервером баз данных и в нем, в частности, могут исполняться процедуры серверных модулей конфигурации.

Масштабируемость кластера серверов

Масштабируемость кластера серверов может осуществляться несколькими способами:

  • за счет увеличения количества рабочих процессов, функционирующих на конкретном рабочем сервере;
  • за счет увеличения количества рабочих серверов, входящих в состав кластера.

Использование нескольких рабочих процессов, с одной стороны, позволяет снизить нагрузку на каждый конкретный рабочий процесс. С другой стороны, запуск нескольких рабочих процессов позвол
яет более эффективно использовать аппаратные ресурсы рабочего сервера.

Кластеризация серверов: чем больше, тем лучше

Кроме этого запуск нескольких рабочих процессов позволяет повысить надежность сервера, изолировав группы клиентов, работающих с разными информационными базами.

Увеличение количества рабочих серверов, входящих в кластер, позволяет использовать большее количество рабочих процессов (обслуживать большее количество клиентских соединений), не увеличивая при этом нагрузку на каждый конкретный рабочий процесс.

Работа кластера серверов под управлением различных операционных систем

Все процессы кластера серверов способны функционировать как под управлением операционной системы Windows, так и под управлением операционной системы Linux. Благодаря тому, что взаимодействие процессов между собой осуществляется по протоколу TCP/IP, в составе одного кластера могут присутствовать рабочие серверы с различными операционными системами. Подробнее…

Утилита администрирования кластера серверов

В поставку системы входит утилита администрирования клиент-серверного варианта работы, позволяющая изменять состав кластера, управлять информационными базами, подключением пользователей, а также выполнять оперативный анализ транзакционных болокировок. Подробнее…

Что такое кластер серверов

Один единственный сервер, обслуживающий производственные процессы, онлайн-сервисы и прочую электронно-цифровую деятельность, может не справиться с нагрузкой, зависнуть или быть выключенным ради профилактики. Поэтому для обеспечения повышенного уровня надёжности придумана такая полезная штука как кластер серверов. Ну а раз уж данное явление существует, то с ним надо познакомиться, чем и займёмся.

Суть вкратце

Кластер серверов — это не просто несколько компьютеров, соединённых друг с другом проводами, «витыми парами». Это, в первую очередь, программное обеспечение, которое управляет всем этим «железом», распределяет запросы, синхронизирует, осуществляет балансировку нагрузки, подключает базу данных…

Впрочем, лучше растолковывать суть явления на конкретном примере.

Пример схемы кластера серверов

В качестве примера возьмём весьма популярный софт «1С:Предприятие 8». Упрощённая схема функционирования кластера серверов выглядит примерно следующим образом.

Клиентское приложение (в смысле, приложение на компьютере пользователя) осуществляет запрос по протоколу TCP/IP. Этот запрос приходит на центральный сервер в кластере, где действует программа-менеджер (Cluster Manager) и располагается реестр кластера.

Центральный сервер на лету анализирует обстановку с загруженностью и перенаправляет запрос (тоже по TCP/IP) на тот компьютер в кластере, у которого в этот момент есть возможность наиболее быстро и эффективно обработать обращение пользователя. После чего за обслуживание запроса берётся конкретный рабочий процесс на конкретной машине.

Рабочий процесс начинает взаимодействовать с клиентским приложением напрямую. Плюс подключается к отдельному серверу с базой данных, который скромно стоит в сторонке, но при этом обслуживает весь кластер. То есть, после успешного срабатывания схемы получается цепочка с двусторонним движением между компонентами: клиентское приложение — рабочий процесс в кластере — сервер базы данных.

Как видим, центральный сервер кластера и его программа-менеджер участия уже не принимают, они своё дело сделали.

Microsoft

Для организации кластера серверов на основе софта от корпорации Microsoft требуется операционная система «Microsoft® Windows Server™ 2008», причём, «Enterprise Edition» или «Datacenter Edition». Там есть софт «Windows Server Failover Clustering».

Интернет, компьютеры, софт и прочий Hi-Tech

(Ранее, в релизе ОС за 2003-й год, программное изделие называлось «Microsoft Cluster Server», сокращённо MSCS.)

По версии Microsoft, кластер — это несколько узлов (то бишь, компьютеров) общим количеством до шестнадцати штук (в релизе 2003-го — до восьми), объединённых в единую систему. Один узел впал в ступор сам или был выключен для технического обслуживания — его функции сразу же передаются другому.

Кластер в Windows Server создаётся с помощью графического интерфейса «Cluster Control Panel». Десяток диалоговых окошек — и готово.

Oracle

Компания Oracle для создания кластеров производит продукт «WebLogic». Есть версии и для Windows, и для GNU/Linux.

Велосипед изобретать не стали: работой и балансировкой нагрузки руководит сервер-администратор (Admin Server), к которому подключены узлы (Managed Servers). Всё вместе объединяется в единый домен.

Причём, с помощью «WebLogic» в домен можно сгруппировать даже не один, а несколько кластеров. Кроме того, доступны: 1) репликация пользовательских сессий в серверах кластера; 2) балансировка нагрузки (с помощью компонента HttpClusterServlet).

Настройка посложнее, диалоговых окошек много. Но зато можно либо создать кластер самостоятельно с нуля, либо использовать готовый шаблон.

Кроме того, имеется продукт «Oracle Real Application Clusters» (сокращённо «Oracle RAC») для синхронизированной работы «Oracle Database» на нескольких узлах, что тоже по своей сути является кластером.

Заключение

Благодаря умному софту кластер выглядит «со стороны», с точки зрения клиента, как один единственный компьютер, к которому осуществляется запрос. В этом отличие кластера от Grid-систем распределённых вычислений, где компьютеры вовсе необязательно объединены в домен, вполне могут быть удалёнными.

Кластер серверов очень уместен и полезен для систем, подверженных нешуточным рабочим нагрузкам. И если предприятие расширяется, клиенты множатся и потихоньку начинают ворчать из-за торможения сервиса, то имеет смысл задуматься над внедрением вышеописанной технологии.

Автор: vanilinkin, специально для xBB.uz, 30.04.2012


Предыдущие публикации:


Последнее редактирование: 2012-04-30 05:14:29

Метки материала: что такое, что, кластер, серверы, такое, что такое кластер, серверов, кластер серверов, что такое кластер серверов, компьютер, компьютеры, сервер, информационные технологии, сервера, it, ит, комп, computer, компьютерная техника, компьютерное оборудование

Оставьте, пожалуйста, свой комментарий к публикации

.

.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *